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/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
/*
 * ChaCha 256-bit cipher algorithm, x64 AVX-512VL functions
 *
 * Copyright (C) 2018 Martin Willi
 */
 
#include <linux/linkage.h>
 
.section    .rodata.cst32.CTR2BL, "aM", @progbits, 32
.align 32
CTR2BL:    .octa 0x00000000000000000000000000000000
   .octa 0x00000000000000000000000000000001
 
.section    .rodata.cst32.CTR4BL, "aM", @progbits, 32
.align 32
CTR4BL:    .octa 0x00000000000000000000000000000002
   .octa 0x00000000000000000000000000000003
 
.section    .rodata.cst32.CTR8BL, "aM", @progbits, 32
.align 32
CTR8BL:    .octa 0x00000003000000020000000100000000
   .octa 0x00000007000000060000000500000004
 
.text
 
ENTRY(chacha_2block_xor_avx512vl)
   # %rdi: Input state matrix, s
   # %rsi: up to 2 data blocks output, o
   # %rdx: up to 2 data blocks input, i
   # %rcx: input/output length in bytes
   # %r8d: nrounds
 
   # This function encrypts two ChaCha blocks by loading the state
   # matrix twice across four AVX registers. It performs matrix operations
   # on four words in each matrix in parallel, but requires shuffling to
   # rearrange the words after each round.
 
   vzeroupper
 
   # x0..3[0-2] = s0..3
   vbroadcasti128    0x00(%rdi),%ymm0
   vbroadcasti128    0x10(%rdi),%ymm1
   vbroadcasti128    0x20(%rdi),%ymm2
   vbroadcasti128    0x30(%rdi),%ymm3
 
   vpaddd        CTR2BL(%rip),%ymm3,%ymm3
 
   vmovdqa        %ymm0,%ymm8
   vmovdqa        %ymm1,%ymm9
   vmovdqa        %ymm2,%ymm10
   vmovdqa        %ymm3,%ymm11
 
.Ldoubleround:
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $16,%ymm3,%ymm3
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 12)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $12,%ymm1,%ymm1
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $8,%ymm3,%ymm3
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 7)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $7,%ymm1,%ymm1
 
   # x1 = shuffle32(x1, MASK(0, 3, 2, 1))
   vpshufd        $0x39,%ymm1,%ymm1
   # x2 = shuffle32(x2, MASK(1, 0, 3, 2))
   vpshufd        $0x4e,%ymm2,%ymm2
   # x3 = shuffle32(x3, MASK(2, 1, 0, 3))
   vpshufd        $0x93,%ymm3,%ymm3
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $16,%ymm3,%ymm3
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 12)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $12,%ymm1,%ymm1
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $8,%ymm3,%ymm3
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 7)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $7,%ymm1,%ymm1
 
   # x1 = shuffle32(x1, MASK(2, 1, 0, 3))
   vpshufd        $0x93,%ymm1,%ymm1
   # x2 = shuffle32(x2, MASK(1, 0, 3, 2))
   vpshufd        $0x4e,%ymm2,%ymm2
   # x3 = shuffle32(x3, MASK(0, 3, 2, 1))
   vpshufd        $0x39,%ymm3,%ymm3
 
   sub        $2,%r8d
   jnz        .Ldoubleround
 
   # o0 = i0 ^ (x0 + s0)
   vpaddd        %ymm8,%ymm0,%ymm7
   cmp        $0x10,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x00(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x00(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm7,%xmm0
   # o1 = i1 ^ (x1 + s1)
   vpaddd        %ymm9,%ymm1,%ymm7
   cmp        $0x20,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x10(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x10(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm7,%xmm1
   # o2 = i2 ^ (x2 + s2)
   vpaddd        %ymm10,%ymm2,%ymm7
   cmp        $0x30,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x20(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x20(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm7,%xmm2
   # o3 = i3 ^ (x3 + s3)
   vpaddd        %ymm11,%ymm3,%ymm7
   cmp        $0x40,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x30(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x30(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm7,%xmm3
 
   # xor and write second block
   vmovdqa        %xmm0,%xmm7
   cmp        $0x50,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x40(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x40(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm1,%xmm7
   cmp        $0x60,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x50(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x50(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm2,%xmm7
   cmp        $0x70,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x60(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x60(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm3,%xmm7
   cmp        $0x80,%rcx
   jl        .Lxorpart2
   vpxord        0x70(%rdx),%xmm7,%xmm6
   vmovdqu        %xmm6,0x70(%rsi)
 
.Ldone2:
   vzeroupper
   ret
 
.Lxorpart2:
   # xor remaining bytes from partial register into output
   mov        %rcx,%rax
   and        $0xf,%rcx
   jz        .Ldone8
   mov        %rax,%r9
   and        $~0xf,%r9
 
   mov        $1,%rax
   shld        %cl,%rax,%rax
   sub        $1,%rax
   kmovq        %rax,%k1
 
   vmovdqu8    (%rdx,%r9),%xmm1{%k1}{z}
   vpxord        %xmm7,%xmm1,%xmm1
   vmovdqu8    %xmm1,(%rsi,%r9){%k1}
 
   jmp        .Ldone2
 
ENDPROC(chacha_2block_xor_avx512vl)
 
ENTRY(chacha_4block_xor_avx512vl)
   # %rdi: Input state matrix, s
   # %rsi: up to 4 data blocks output, o
   # %rdx: up to 4 data blocks input, i
   # %rcx: input/output length in bytes
   # %r8d: nrounds
 
   # This function encrypts four ChaCha blocks by loading the state
   # matrix four times across eight AVX registers. It performs matrix
   # operations on four words in two matrices in parallel, sequentially
   # to the operations on the four words of the other two matrices. The
   # required word shuffling has a rather high latency, we can do the
   # arithmetic on two matrix-pairs without much slowdown.
 
   vzeroupper
 
   # x0..3[0-4] = s0..3
   vbroadcasti128    0x00(%rdi),%ymm0
   vbroadcasti128    0x10(%rdi),%ymm1
   vbroadcasti128    0x20(%rdi),%ymm2
   vbroadcasti128    0x30(%rdi),%ymm3
 
   vmovdqa        %ymm0,%ymm4
   vmovdqa        %ymm1,%ymm5
   vmovdqa        %ymm2,%ymm6
   vmovdqa        %ymm3,%ymm7
 
   vpaddd        CTR2BL(%rip),%ymm3,%ymm3
   vpaddd        CTR4BL(%rip),%ymm7,%ymm7
 
   vmovdqa        %ymm0,%ymm11
   vmovdqa        %ymm1,%ymm12
   vmovdqa        %ymm2,%ymm13
   vmovdqa        %ymm3,%ymm14
   vmovdqa        %ymm7,%ymm15
 
.Ldoubleround4:
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $16,%ymm3,%ymm3
 
   vpaddd        %ymm5,%ymm4,%ymm4
   vpxord        %ymm4,%ymm7,%ymm7
   vprold        $16,%ymm7,%ymm7
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 12)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $12,%ymm1,%ymm1
 
   vpaddd        %ymm7,%ymm6,%ymm6
   vpxord        %ymm6,%ymm5,%ymm5
   vprold        $12,%ymm5,%ymm5
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $8,%ymm3,%ymm3
 
   vpaddd        %ymm5,%ymm4,%ymm4
   vpxord        %ymm4,%ymm7,%ymm7
   vprold        $8,%ymm7,%ymm7
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 7)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $7,%ymm1,%ymm1
 
   vpaddd        %ymm7,%ymm6,%ymm6
   vpxord        %ymm6,%ymm5,%ymm5
   vprold        $7,%ymm5,%ymm5
 
   # x1 = shuffle32(x1, MASK(0, 3, 2, 1))
   vpshufd        $0x39,%ymm1,%ymm1
   vpshufd        $0x39,%ymm5,%ymm5
   # x2 = shuffle32(x2, MASK(1, 0, 3, 2))
   vpshufd        $0x4e,%ymm2,%ymm2
   vpshufd        $0x4e,%ymm6,%ymm6
   # x3 = shuffle32(x3, MASK(2, 1, 0, 3))
   vpshufd        $0x93,%ymm3,%ymm3
   vpshufd        $0x93,%ymm7,%ymm7
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $16,%ymm3,%ymm3
 
   vpaddd        %ymm5,%ymm4,%ymm4
   vpxord        %ymm4,%ymm7,%ymm7
   vprold        $16,%ymm7,%ymm7
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 12)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $12,%ymm1,%ymm1
 
   vpaddd        %ymm7,%ymm6,%ymm6
   vpxord        %ymm6,%ymm5,%ymm5
   vprold        $12,%ymm5,%ymm5
 
   # x0 += x1, x3 = rotl32(x3 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm0,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm3,%ymm3
   vprold        $8,%ymm3,%ymm3
 
   vpaddd        %ymm5,%ymm4,%ymm4
   vpxord        %ymm4,%ymm7,%ymm7
   vprold        $8,%ymm7,%ymm7
 
   # x2 += x3, x1 = rotl32(x1 ^ x2, 7)
   vpaddd        %ymm3,%ymm2,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm1,%ymm1
   vprold        $7,%ymm1,%ymm1
 
   vpaddd        %ymm7,%ymm6,%ymm6
   vpxord        %ymm6,%ymm5,%ymm5
   vprold        $7,%ymm5,%ymm5
 
   # x1 = shuffle32(x1, MASK(2, 1, 0, 3))
   vpshufd        $0x93,%ymm1,%ymm1
   vpshufd        $0x93,%ymm5,%ymm5
   # x2 = shuffle32(x2, MASK(1, 0, 3, 2))
   vpshufd        $0x4e,%ymm2,%ymm2
   vpshufd        $0x4e,%ymm6,%ymm6
   # x3 = shuffle32(x3, MASK(0, 3, 2, 1))
   vpshufd        $0x39,%ymm3,%ymm3
   vpshufd        $0x39,%ymm7,%ymm7
 
   sub        $2,%r8d
   jnz        .Ldoubleround4
 
   # o0 = i0 ^ (x0 + s0), first block
   vpaddd        %ymm11,%ymm0,%ymm10
   cmp        $0x10,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x00(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x00(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm0
   # o1 = i1 ^ (x1 + s1), first block
   vpaddd        %ymm12,%ymm1,%ymm10
   cmp        $0x20,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x10(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x10(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm1
   # o2 = i2 ^ (x2 + s2), first block
   vpaddd        %ymm13,%ymm2,%ymm10
   cmp        $0x30,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x20(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x20(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm2
   # o3 = i3 ^ (x3 + s3), first block
   vpaddd        %ymm14,%ymm3,%ymm10
   cmp        $0x40,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x30(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x30(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm3
 
   # xor and write second block
   vmovdqa        %xmm0,%xmm10
   cmp        $0x50,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x40(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x40(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm1,%xmm10
   cmp        $0x60,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x50(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x50(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm2,%xmm10
   cmp        $0x70,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x60(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x60(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm3,%xmm10
   cmp        $0x80,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x70(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x70(%rsi)
 
   # o0 = i0 ^ (x0 + s0), third block
   vpaddd        %ymm11,%ymm4,%ymm10
   cmp        $0x90,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x80(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x80(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm4
   # o1 = i1 ^ (x1 + s1), third block
   vpaddd        %ymm12,%ymm5,%ymm10
   cmp        $0xa0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0x90(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0x90(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm5
   # o2 = i2 ^ (x2 + s2), third block
   vpaddd        %ymm13,%ymm6,%ymm10
   cmp        $0xb0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xa0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xa0(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm6
   # o3 = i3 ^ (x3 + s3), third block
   vpaddd        %ymm15,%ymm7,%ymm10
   cmp        $0xc0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xb0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xb0(%rsi)
   vextracti128    $1,%ymm10,%xmm7
 
   # xor and write fourth block
   vmovdqa        %xmm4,%xmm10
   cmp        $0xd0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xc0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xc0(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm5,%xmm10
   cmp        $0xe0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xd0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xd0(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm6,%xmm10
   cmp        $0xf0,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xe0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xe0(%rsi)
 
   vmovdqa        %xmm7,%xmm10
   cmp        $0x100,%rcx
   jl        .Lxorpart4
   vpxord        0xf0(%rdx),%xmm10,%xmm9
   vmovdqu        %xmm9,0xf0(%rsi)
 
.Ldone4:
   vzeroupper
   ret
 
.Lxorpart4:
   # xor remaining bytes from partial register into output
   mov        %rcx,%rax
   and        $0xf,%rcx
   jz        .Ldone8
   mov        %rax,%r9
   and        $~0xf,%r9
 
   mov        $1,%rax
   shld        %cl,%rax,%rax
   sub        $1,%rax
   kmovq        %rax,%k1
 
   vmovdqu8    (%rdx,%r9),%xmm1{%k1}{z}
   vpxord        %xmm10,%xmm1,%xmm1
   vmovdqu8    %xmm1,(%rsi,%r9){%k1}
 
   jmp        .Ldone4
 
ENDPROC(chacha_4block_xor_avx512vl)
 
ENTRY(chacha_8block_xor_avx512vl)
   # %rdi: Input state matrix, s
   # %rsi: up to 8 data blocks output, o
   # %rdx: up to 8 data blocks input, i
   # %rcx: input/output length in bytes
   # %r8d: nrounds
 
   # This function encrypts eight consecutive ChaCha blocks by loading
   # the state matrix in AVX registers eight times. Compared to AVX2, this
   # mostly benefits from the new rotate instructions in VL and the
   # additional registers.
 
   vzeroupper
 
   # x0..15[0-7] = s[0..15]
   vpbroadcastd    0x00(%rdi),%ymm0
   vpbroadcastd    0x04(%rdi),%ymm1
   vpbroadcastd    0x08(%rdi),%ymm2
   vpbroadcastd    0x0c(%rdi),%ymm3
   vpbroadcastd    0x10(%rdi),%ymm4
   vpbroadcastd    0x14(%rdi),%ymm5
   vpbroadcastd    0x18(%rdi),%ymm6
   vpbroadcastd    0x1c(%rdi),%ymm7
   vpbroadcastd    0x20(%rdi),%ymm8
   vpbroadcastd    0x24(%rdi),%ymm9
   vpbroadcastd    0x28(%rdi),%ymm10
   vpbroadcastd    0x2c(%rdi),%ymm11
   vpbroadcastd    0x30(%rdi),%ymm12
   vpbroadcastd    0x34(%rdi),%ymm13
   vpbroadcastd    0x38(%rdi),%ymm14
   vpbroadcastd    0x3c(%rdi),%ymm15
 
   # x12 += counter values 0-3
   vpaddd        CTR8BL(%rip),%ymm12,%ymm12
 
   vmovdqa64    %ymm0,%ymm16
   vmovdqa64    %ymm1,%ymm17
   vmovdqa64    %ymm2,%ymm18
   vmovdqa64    %ymm3,%ymm19
   vmovdqa64    %ymm4,%ymm20
   vmovdqa64    %ymm5,%ymm21
   vmovdqa64    %ymm6,%ymm22
   vmovdqa64    %ymm7,%ymm23
   vmovdqa64    %ymm8,%ymm24
   vmovdqa64    %ymm9,%ymm25
   vmovdqa64    %ymm10,%ymm26
   vmovdqa64    %ymm11,%ymm27
   vmovdqa64    %ymm12,%ymm28
   vmovdqa64    %ymm13,%ymm29
   vmovdqa64    %ymm14,%ymm30
   vmovdqa64    %ymm15,%ymm31
 
.Ldoubleround8:
   # x0 += x4, x12 = rotl32(x12 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm0,%ymm4,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm12,%ymm12
   vprold        $16,%ymm12,%ymm12
   # x1 += x5, x13 = rotl32(x13 ^ x1, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm5,%ymm1
   vpxord        %ymm1,%ymm13,%ymm13
   vprold        $16,%ymm13,%ymm13
   # x2 += x6, x14 = rotl32(x14 ^ x2, 16)
   vpaddd        %ymm2,%ymm6,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm14,%ymm14
   vprold        $16,%ymm14,%ymm14
   # x3 += x7, x15 = rotl32(x15 ^ x3, 16)
   vpaddd        %ymm3,%ymm7,%ymm3
   vpxord        %ymm3,%ymm15,%ymm15
   vprold        $16,%ymm15,%ymm15
 
   # x8 += x12, x4 = rotl32(x4 ^ x8, 12)
   vpaddd        %ymm12,%ymm8,%ymm8
   vpxord        %ymm8,%ymm4,%ymm4
   vprold        $12,%ymm4,%ymm4
   # x9 += x13, x5 = rotl32(x5 ^ x9, 12)
   vpaddd        %ymm13,%ymm9,%ymm9
   vpxord        %ymm9,%ymm5,%ymm5
   vprold        $12,%ymm5,%ymm5
   # x10 += x14, x6 = rotl32(x6 ^ x10, 12)
   vpaddd        %ymm14,%ymm10,%ymm10
   vpxord        %ymm10,%ymm6,%ymm6
   vprold        $12,%ymm6,%ymm6
   # x11 += x15, x7 = rotl32(x7 ^ x11, 12)
   vpaddd        %ymm15,%ymm11,%ymm11
   vpxord        %ymm11,%ymm7,%ymm7
   vprold        $12,%ymm7,%ymm7
 
   # x0 += x4, x12 = rotl32(x12 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm0,%ymm4,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm12,%ymm12
   vprold        $8,%ymm12,%ymm12
   # x1 += x5, x13 = rotl32(x13 ^ x1, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm5,%ymm1
   vpxord        %ymm1,%ymm13,%ymm13
   vprold        $8,%ymm13,%ymm13
   # x2 += x6, x14 = rotl32(x14 ^ x2, 8)
   vpaddd        %ymm2,%ymm6,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm14,%ymm14
   vprold        $8,%ymm14,%ymm14
   # x3 += x7, x15 = rotl32(x15 ^ x3, 8)
   vpaddd        %ymm3,%ymm7,%ymm3
   vpxord        %ymm3,%ymm15,%ymm15
   vprold        $8,%ymm15,%ymm15
 
   # x8 += x12, x4 = rotl32(x4 ^ x8, 7)
   vpaddd        %ymm12,%ymm8,%ymm8
   vpxord        %ymm8,%ymm4,%ymm4
   vprold        $7,%ymm4,%ymm4
   # x9 += x13, x5 = rotl32(x5 ^ x9, 7)
   vpaddd        %ymm13,%ymm9,%ymm9
   vpxord        %ymm9,%ymm5,%ymm5
   vprold        $7,%ymm5,%ymm5
   # x10 += x14, x6 = rotl32(x6 ^ x10, 7)
   vpaddd        %ymm14,%ymm10,%ymm10
   vpxord        %ymm10,%ymm6,%ymm6
   vprold        $7,%ymm6,%ymm6
   # x11 += x15, x7 = rotl32(x7 ^ x11, 7)
   vpaddd        %ymm15,%ymm11,%ymm11
   vpxord        %ymm11,%ymm7,%ymm7
   vprold        $7,%ymm7,%ymm7
 
   # x0 += x5, x15 = rotl32(x15 ^ x0, 16)
   vpaddd        %ymm0,%ymm5,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm15,%ymm15
   vprold        $16,%ymm15,%ymm15
   # x1 += x6, x12 = rotl32(x12 ^ x1, 16)
   vpaddd        %ymm1,%ymm6,%ymm1
   vpxord        %ymm1,%ymm12,%ymm12
   vprold        $16,%ymm12,%ymm12
   # x2 += x7, x13 = rotl32(x13 ^ x2, 16)
   vpaddd        %ymm2,%ymm7,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm13,%ymm13
   vprold        $16,%ymm13,%ymm13
   # x3 += x4, x14 = rotl32(x14 ^ x3, 16)
   vpaddd        %ymm3,%ymm4,%ymm3
   vpxord        %ymm3,%ymm14,%ymm14
   vprold        $16,%ymm14,%ymm14
 
   # x10 += x15, x5 = rotl32(x5 ^ x10, 12)
   vpaddd        %ymm15,%ymm10,%ymm10
   vpxord        %ymm10,%ymm5,%ymm5
   vprold        $12,%ymm5,%ymm5
   # x11 += x12, x6 = rotl32(x6 ^ x11, 12)
   vpaddd        %ymm12,%ymm11,%ymm11
   vpxord        %ymm11,%ymm6,%ymm6
   vprold        $12,%ymm6,%ymm6
   # x8 += x13, x7 = rotl32(x7 ^ x8, 12)
   vpaddd        %ymm13,%ymm8,%ymm8
   vpxord        %ymm8,%ymm7,%ymm7
   vprold        $12,%ymm7,%ymm7
   # x9 += x14, x4 = rotl32(x4 ^ x9, 12)
   vpaddd        %ymm14,%ymm9,%ymm9
   vpxord        %ymm9,%ymm4,%ymm4
   vprold        $12,%ymm4,%ymm4
 
   # x0 += x5, x15 = rotl32(x15 ^ x0, 8)
   vpaddd        %ymm0,%ymm5,%ymm0
   vpxord        %ymm0,%ymm15,%ymm15
   vprold        $8,%ymm15,%ymm15
   # x1 += x6, x12 = rotl32(x12 ^ x1, 8)
   vpaddd        %ymm1,%ymm6,%ymm1
   vpxord        %ymm1,%ymm12,%ymm12
   vprold        $8,%ymm12,%ymm12
   # x2 += x7, x13 = rotl32(x13 ^ x2, 8)
   vpaddd        %ymm2,%ymm7,%ymm2
   vpxord        %ymm2,%ymm13,%ymm13
   vprold        $8,%ymm13,%ymm13
   # x3 += x4, x14 = rotl32(x14 ^ x3, 8)
   vpaddd        %ymm3,%ymm4,%ymm3
   vpxord        %ymm3,%ymm14,%ymm14
   vprold        $8,%ymm14,%ymm14
 
   # x10 += x15, x5 = rotl32(x5 ^ x10, 7)
   vpaddd        %ymm15,%ymm10,%ymm10
   vpxord        %ymm10,%ymm5,%ymm5
   vprold        $7,%ymm5,%ymm5
   # x11 += x12, x6 = rotl32(x6 ^ x11, 7)
   vpaddd        %ymm12,%ymm11,%ymm11
   vpxord        %ymm11,%ymm6,%ymm6
   vprold        $7,%ymm6,%ymm6
   # x8 += x13, x7 = rotl32(x7 ^ x8, 7)
   vpaddd        %ymm13,%ymm8,%ymm8
   vpxord        %ymm8,%ymm7,%ymm7
   vprold        $7,%ymm7,%ymm7
   # x9 += x14, x4 = rotl32(x4 ^ x9, 7)
   vpaddd        %ymm14,%ymm9,%ymm9
   vpxord        %ymm9,%ymm4,%ymm4
   vprold        $7,%ymm4,%ymm4
 
   sub        $2,%r8d
   jnz        .Ldoubleround8
 
   # x0..15[0-3] += s[0..15]
   vpaddd        %ymm16,%ymm0,%ymm0
   vpaddd        %ymm17,%ymm1,%ymm1
   vpaddd        %ymm18,%ymm2,%ymm2
   vpaddd        %ymm19,%ymm3,%ymm3
   vpaddd        %ymm20,%ymm4,%ymm4
   vpaddd        %ymm21,%ymm5,%ymm5
   vpaddd        %ymm22,%ymm6,%ymm6
   vpaddd        %ymm23,%ymm7,%ymm7
   vpaddd        %ymm24,%ymm8,%ymm8
   vpaddd        %ymm25,%ymm9,%ymm9
   vpaddd        %ymm26,%ymm10,%ymm10
   vpaddd        %ymm27,%ymm11,%ymm11
   vpaddd        %ymm28,%ymm12,%ymm12
   vpaddd        %ymm29,%ymm13,%ymm13
   vpaddd        %ymm30,%ymm14,%ymm14
   vpaddd        %ymm31,%ymm15,%ymm15
 
   # interleave 32-bit words in state n, n+1
   vpunpckldq    %ymm1,%ymm0,%ymm16
   vpunpckhdq    %ymm1,%ymm0,%ymm17
   vpunpckldq    %ymm3,%ymm2,%ymm18
   vpunpckhdq    %ymm3,%ymm2,%ymm19
   vpunpckldq    %ymm5,%ymm4,%ymm20
   vpunpckhdq    %ymm5,%ymm4,%ymm21
   vpunpckldq    %ymm7,%ymm6,%ymm22
   vpunpckhdq    %ymm7,%ymm6,%ymm23
   vpunpckldq    %ymm9,%ymm8,%ymm24
   vpunpckhdq    %ymm9,%ymm8,%ymm25
   vpunpckldq    %ymm11,%ymm10,%ymm26
   vpunpckhdq    %ymm11,%ymm10,%ymm27
   vpunpckldq    %ymm13,%ymm12,%ymm28
   vpunpckhdq    %ymm13,%ymm12,%ymm29
   vpunpckldq    %ymm15,%ymm14,%ymm30
   vpunpckhdq    %ymm15,%ymm14,%ymm31
 
   # interleave 64-bit words in state n, n+2
   vpunpcklqdq    %ymm18,%ymm16,%ymm0
   vpunpcklqdq    %ymm19,%ymm17,%ymm1
   vpunpckhqdq    %ymm18,%ymm16,%ymm2
   vpunpckhqdq    %ymm19,%ymm17,%ymm3
   vpunpcklqdq    %ymm22,%ymm20,%ymm4
   vpunpcklqdq    %ymm23,%ymm21,%ymm5
   vpunpckhqdq    %ymm22,%ymm20,%ymm6
   vpunpckhqdq    %ymm23,%ymm21,%ymm7
   vpunpcklqdq    %ymm26,%ymm24,%ymm8
   vpunpcklqdq    %ymm27,%ymm25,%ymm9
   vpunpckhqdq    %ymm26,%ymm24,%ymm10
   vpunpckhqdq    %ymm27,%ymm25,%ymm11
   vpunpcklqdq    %ymm30,%ymm28,%ymm12
   vpunpcklqdq    %ymm31,%ymm29,%ymm13
   vpunpckhqdq    %ymm30,%ymm28,%ymm14
   vpunpckhqdq    %ymm31,%ymm29,%ymm15
 
   # interleave 128-bit words in state n, n+4
   # xor/write first four blocks
   vmovdqa64    %ymm0,%ymm16
   vperm2i128    $0x20,%ymm4,%ymm0,%ymm0
   cmp        $0x0020,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0000(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0000(%rsi)
   vmovdqa64    %ymm16,%ymm0
   vperm2i128    $0x31,%ymm4,%ymm0,%ymm4
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm12,%ymm8,%ymm0
   cmp        $0x0040,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0020(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0020(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm12,%ymm8,%ymm12
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm6,%ymm2,%ymm0
   cmp        $0x0060,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0040(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0040(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm6,%ymm2,%ymm6
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm14,%ymm10,%ymm0
   cmp        $0x0080,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0060(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0060(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm14,%ymm10,%ymm14
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm5,%ymm1,%ymm0
   cmp        $0x00a0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0080(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0080(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm5,%ymm1,%ymm5
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm13,%ymm9,%ymm0
   cmp        $0x00c0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x00a0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x00a0(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm13,%ymm9,%ymm13
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm7,%ymm3,%ymm0
   cmp        $0x00e0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x00c0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x00c0(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm7,%ymm3,%ymm7
 
   vperm2i128    $0x20,%ymm15,%ymm11,%ymm0
   cmp        $0x0100,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x00e0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x00e0(%rsi)
   vperm2i128    $0x31,%ymm15,%ymm11,%ymm15
 
   # xor remaining blocks, write to output
   vmovdqa64    %ymm4,%ymm0
   cmp        $0x0120,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0100(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0100(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm12,%ymm0
   cmp        $0x0140,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0120(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0120(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm6,%ymm0
   cmp        $0x0160,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0140(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0140(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm14,%ymm0
   cmp        $0x0180,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0160(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0160(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm5,%ymm0
   cmp        $0x01a0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x0180(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x0180(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm13,%ymm0
   cmp        $0x01c0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x01a0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x01a0(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm7,%ymm0
   cmp        $0x01e0,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x01c0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x01c0(%rsi)
 
   vmovdqa64    %ymm15,%ymm0
   cmp        $0x0200,%rcx
   jl        .Lxorpart8
   vpxord        0x01e0(%rdx),%ymm0,%ymm0
   vmovdqu64    %ymm0,0x01e0(%rsi)
 
.Ldone8:
   vzeroupper
   ret
 
.Lxorpart8:
   # xor remaining bytes from partial register into output
   mov        %rcx,%rax
   and        $0x1f,%rcx
   jz        .Ldone8
   mov        %rax,%r9
   and        $~0x1f,%r9
 
   mov        $1,%rax
   shld        %cl,%rax,%rax
   sub        $1,%rax
   kmovq        %rax,%k1
 
   vmovdqu8    (%rdx,%r9),%ymm1{%k1}{z}
   vpxord        %ymm0,%ymm1,%ymm1
   vmovdqu8    %ymm1,(%rsi,%r9){%k1}
 
   jmp        .Ldone8
 
ENDPROC(chacha_8block_xor_avx512vl)